[實(shí)用新型]一種金屬對金屬的密封套筒結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420692327.5
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN204252944U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金平;尚進(jìn);尚曉峰;馬龍;劉巖巖
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林市旭峰激光科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): E21B33/134
• 分類號(hào): E21B33/134
• 代理公司: 沈陽維特專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 21229
• 代理人: 屈芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于石油井下橋塞領(lǐng)域，尤其涉及一種石油井下橋塞用于密封的金屬對金屬的密封套筒結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)在石油消耗的量越來越大，淺層石油的可開采量越來越少，所以現(xiàn)在的趨勢是加大開采深度，但隨著開采深度的增加，井下的工況也變得越來越苛刻，深度每增加100m，溫度升高3度，壓力也越來越大，所以作為非金屬密封材料的橡膠，更容易發(fā)生損壞，直接關(guān)系到一口井的采油成敗。為此作為金屬密封的替代技術(shù)變得越來越急迫。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供能夠克服橡膠等非金屬密封材料的一些局限性，更好的適應(yīng)油田井下的工況，減緩橋塞的腐蝕損壞速度，增加橋塞的工作穩(wěn)定性，降低維修井下工具的費(fèi)用，提高工作效率的金屬對金屬的密封套筒結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種金屬對金屬的密封套筒結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用合金鋼，為所套的橋塞圓柱形結(jié)構(gòu)配合的中空回轉(zhuǎn)體，包括至少一個(gè)拱形體沿徑向向外凸出，所述拱形體與橋塞圓柱形之間具有拱形空隙。由于橋塞在井下工作環(huán)境為高溫高壓，且易受到腐蝕環(huán)境的影響，而這里用到的合金鋼能比橡膠筒更能適應(yīng)井下工況。為了配合合金鋼的物理特性，對結(jié)構(gòu)上采用包括少一個(gè)拱形體沿徑向向外凸出的結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形時(shí)，拱形結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，比其他結(jié)構(gòu)更不容易發(fā)生塑性失穩(wěn)。

進(jìn)一步地，拱形體的兩端為與第一柱型筒與第二柱型筒。

進(jìn)一步地，拱形體的頂部與第一柱型筒和第二柱型筒同高。

進(jìn)一步地，拱形體兩端的第一柱型筒和第二柱型筒上分別設(shè)置環(huán)形凹槽。

進(jìn)一步地，所述環(huán)形凹槽的底部為弧形結(jié)構(gòu)，環(huán)形凹槽位置接近拱形體。

進(jìn)一步地，第一柱型筒和第二柱型筒與拱形體鄰近的一端面與橋塞軸線垂直后與拱形體相交。

當(dāng)拱形體發(fā)生變形時(shí)，由于凹槽內(nèi)部的空隙結(jié)構(gòu)，造成受力的不均勻形成旋轉(zhuǎn)力矩，凹槽端部也會(huì)跟著變形，其變形方式為繞著凹槽最低點(diǎn)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，這樣兩側(cè)的翻轉(zhuǎn)造成整個(gè)拱形就會(huì)向外擴(kuò)展，這樣也增加了密封套筒的徑向變形。

進(jìn)一步地，所述拱形體的凸面上設(shè)置若干個(gè)尖角形金屬結(jié)構(gòu)增加密封副的緊密性。在拱形體的外表面，再加工出一些微小的尖角形金屬結(jié)構(gòu)，當(dāng)拱形體構(gòu)的外表面與外層的套管擠壓接觸時(shí)，微小的尖角形金屬結(jié)構(gòu)更容易在擠壓下產(chǎn)生塑性變形，更好的填充接觸部分，使得密封副更加緊密，防止泄露。

本實(shí)用新型首先材料為合金鋼，能夠承受的溫度，壓強(qiáng)都比橡膠筒增強(qiáng)，其次耐腐蝕性更是克服橡膠的局限性。最后能夠運(yùn)用在批量生產(chǎn)中，可以更好的控制產(chǎn)品質(zhì)量，因?yàn)榻饘俚耐饬εc變形關(guān)系是線性關(guān)系，而非金屬橡膠則是非線性，在批量生產(chǎn)中，容易產(chǎn)生偏差。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型所代替橋塞中膠筒設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

圖1為本實(shí)用新型所代替橋塞中膠筒設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型用于代替橋塞中橡膠筒1的作用和結(jié)構(gòu)位置，橋塞2的兩端為推環(huán)4和椎體推動(dòng)卡瓦組合體3，當(dāng)推環(huán)4受到軸向的推力時(shí)，椎體推動(dòng)卡瓦組合體3向外擴(kuò)張，直至卡瓦牙嵌入外面的套管，而能夠軸向固定。此時(shí)當(dāng)繼續(xù)加壓時(shí)，橡膠筒1受到擠壓向外擴(kuò)張，直到與管壁貼合達(dá)到密封效果。當(dāng)壓力卸除后，橡膠回彈，推動(dòng)上面的卡瓦牙嵌入套筒，而實(shí)現(xiàn)完全坐封。但現(xiàn)在受外在工況的約束，需要用到金屬密封體來代替橡膠筒的目的。

如圖2所示，一種金屬對金屬的密封套筒結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)采用合金鋼，為所套的橋塞圓柱形結(jié)構(gòu)配合的中空回轉(zhuǎn)體，包括至少一個(gè)拱形體11沿徑向向外凸出，所述拱形體11與橋塞圓柱形之間具有拱形空隙。由于橋塞在井下工作環(huán)境為高溫高壓，且易受到腐蝕環(huán)境的影響，而這里用到的合金鋼能比橡膠筒更能適應(yīng)井下工況。為了配合合金鋼的物理特性，對結(jié)構(gòu)上采用包括少一個(gè)拱形體沿徑向向外凸出的結(jié)構(gòu)，當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生大變形時(shí)，拱形結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，比其他結(jié)構(gòu)更不容易發(fā)生塑性失穩(wěn)。